变频器主电路接线端子及连接方式

THR控制回路以便进行热过载保护。出厂时已将 THR-CM短接。
• 中、大功率情况(>10KW)：
功率较大时，尤其是负载转动惯量较大，频 繁制动时，内设动力制动开关管容量难以满足要 求，制动单元和制动电阻均需外接。电机的发电 反馈会使Ud升高，当制动单元检测到Ud高于某 定额时，制动单元光耦及制动管导通，经RB泄放 能量。当RB等过热或电机过载时热脱扣使常闭点 分断，经THR
• KM——交流接触器，逆变器故障保护时，KM分 断，但由于 R0、T0的接入电使控制电路不会断 电，故障显示报警信息得以保持。
2. 输出端子的连接
U、V、W端子可直接接电 机,多电机并用时最好逐个 接入热过载继电器(KH)， 常闭触点接于变频器的控 制端子，单台电机时无需 KH，逆变器本身具有完善 的过载保护功能（OL）， 但多台并联运行时一台过 载，变频器未必过载。过 载保护的目的是保护电 机。
对应于另一条机械特性。f x fN 为额定频率、额定负载
f N
T TN
时对应的转差频率。当输出
转矩T=0时不补偿，随负载
f
加重，补偿量增加。 • G9S的F28设定转差补偿
f N
功能，设定范围为
T
fN 9.9 ~ 5.0
设定为0时不补偿。
0
TN
• 无需转速闭环可稳速，
受负载变化影响很小。
2. 矢量控制的设定
§6.7 转差补偿、矢量控制和自动
电压调整等功能的设定
1. 转差频率补偿
通常异步机T∝n， n0 n
转差频率f=pn/60 n0
转差频率即转子频率f2。
• 若负载加重，则 n
负载变导致转速改变。
•转差补偿：给定频率未
变，但变频器实际输出
TN
T
频率随负载加重而略有提升，使负载加重前后n
不变。n0 对应的频率比给定频率有所升高，
停止输出、不报警、电机自由滑行。
§6.3 若干特定工作频率的设定 1. 基本频率和最高频率
fbase—基本频率，调节频率时的相对基准， 通常为电机额定频率fN（50Hz)，恒转矩与恒 功率调速的分界点。
fmax—最高输出频率， 对应于给定信号的最大值 。 U1 G9S： F03—设定fbase（50~400Hz） F02—设定fmax（50~400Hz）
• 转矩矢量控制：变频器根据负载状况下的电压、 电流和转速计算出输出转矩，实时对电机的电压 和频率进行最佳控制。
• 矢量控制的限制：
1) 电机容量与变频器容量要相当，最多差一个 等级。比如变频器容量10kW，则实际带电机应 10kW 或7.5kW，再小则不匹配。
2) 只能配带一台电动机，且4极电机最佳。
不允许在电机上接补偿电容，此对网侧pf 不起作用，反而造成谐波短路。 与电机进线 的连接有相序上的考虑，若电机方向不合负 载要求，应对调任两条进线。
3.接地线E(G)：内接外壳、散热器等，防止漏 电、静电和噪声，接大地最好有专用地线。
4.制动单元和制动电阻的 连接(动力制动)
• 小功率(<10kW)情况： RB过热时KH断开，THR 端分断，引发报警并将 变频器停机。电机OL亦 可将其常闭触点串入
生产机械在调试中或在新的加工过程开始前， 常需要点动一下，以观察各部位的运动状况。 有的变频器可预先设定一个点动频率，只要点 动按钮一按通，便以点动频率运行。此点动频 率一般较低，起停可能较频繁。G9S无此功能。
DX
CM
5. 起动频率
惯性较大的负载，以及静摩擦转矩较大的
负载，起动时必须有一定冲击力才能易于起动。
现象。切换至直流制动可使电机迅速准确停车。
F17—设定直流制动 起始频率fDB=0~60Hz。
f
F18—设定直流制动 电压UDB，0 ~100% Ud
fDB
F19—设定tDB=0~30S U
t
设为0.0时取消制动，从 UDB
fDB 起滑行停止。
tDB
2. 起动前的直流制动
为保护电机应从零速起动。起动前若电机有一定 转速，会引起过流过压。比如制动尚未停机 n较 高，又重新起动, n0低，有可能n>n0，进入倒发电。 外界风力通常使风机叶片反转，起动时电机处于 反接制动状态，会产生过流。G9S无此功能。
给定频率线：
f
’f
max
线 对应的 fbias 为负值以适应某些
fmax
控制器输出信号范
围不标准的要求。 fbias 富士变频器 fbias设 O 2V 定值非负，取值
8V 10V V1
0 ~ 400Hz。
• 给定电位器的选择： P=102/R<1/2 W，取R=2K~10K为宜。
§6.2 变频器的启停运行与正反转控制
运行控制
介绍通用型变频 器的一般运行功能。 以富士FRN5000-G9S 系列变频器为例，具 体说明功能设定方法。
§6.1 输出频率的设定
• 一般有三种频率设定方法：
1) 面板键盘设定, 用数字键∧和∨ 2) 0 ~ 10V 模拟电压给定 3) 4~20mA模拟电流给定
• G9S系列：
F00/0 ——面板键盘给定。
G9S可设定三个跳跃点： F53—fJ1（中心频率） F54—fJ2
f1
fJ1
F55—fJ3 F56—滞环跳跃幅度设定
fJ2
（0~30Hz）
加/减速过程中不跳跃。
跳跃幅度
给定
F53~55 设定为0时回避跳跃功能无效。 F52/0 使F53~56封锁，不显示、不能修改； F52/1 使F53~F56可显示修改。 4. 点动频率
§6.6 电压/频率控制的设定功能
—正基 补本偿U（/转F线矩;提升—）负补偿UUN1
• F07 设定转矩提升系数：
0.1 ~ 2.0 负补偿
③ ①
2.1~20.0 正补偿提升
②
0.0—自动补偿，据r1大
小自动调整补偿程度。
fN f1
• 设定原则：以最低频率时能带动负载为前提，尽 量减小补偿程度。过补偿会使Φm增大，磁通饱和 发热。轻载低频时定子电流I1小，则r1上压降小， 故应减小U1。实际当中应据负载情况调整设定值。
V1 9V，f = fH= 47Hz。ห้องสมุดไป่ตู้fH
G9S:
F11、F12设定fH， fL。
fL fbias
0 1V 9V 10V V1 V1L V1H
3. 回避跳跃频率
生产机械运转时会有振动，振动频率与转速有关。
在变频器输出某频率点上可能与机械系统固有频率一 致而发生共振，会导致变频器过流，或跳闸，也会导 致生产机械损坏。在轻载或空载时，机械惯量小易发 生。通过变频器设定，可使输出避开谐振点频率输出， 即跳跃频率。
（非线性，半S形）
t
S型曲线模式可减小转
矩冲击，变速平稳，变频电 f 梯多用，增加舒适感。带式
输送机用S型，以防物体滑
动或跌倒。指数形适用于风
机水泵类变转矩负载的加减
速，低速载轻加速快。
t
§6.5 变频调速的制动
1. 直流制动（能耗制动）
再生制动当转速减到很低时，制动转矩随之减
小。大惯性负载时会出现低速停不住的“爬行”
电机。 Y 运行亦可
88%
节能。
max
0.75PN PN P2
• I1
C
f U1 曲线：A、B、
三点对应于不同负
I1
载，都存在I1最佳点， 取用电功率最小，最
当给定信号低于Vst时，输出频率为零，在达到 Vst时起动。
在给定频率高于起动频率fs时，变频器起动
总是自动从起动频率fs开始升频运行，即使fs低
于下限频率fL。
f
F57：设定起动频率
( 0.2~60Hz); F58: 保持时间（0~10S). fs
Vst
V1
6. 载波频率
载波频率即SPWM开关频率（载频三角波频 率 ）。开关频率低，则谐波分量大，会使电机 转矩脉动（形成制动转矩），产生振动噪声，还 可能与电机铁心固有频率相等而发生共振。
F00/1——fV12+fV1 ， 11为公共端CM 。
F00/2——fV12+fV1 +fC1， 内部求和。
13 10V
• 外部模拟电压和电流给定。 12
此方式常用于远程控制。
• 给定频率范围：
0 ~10V
fbias ~ fmax F13 F02
11 CM
V1
0 ~ 10V
C1
4 ~ 20mA
fbias——偏置频率，即输入模拟信号为零时，输 出频率并不是零，而是发生一定偏移。
第五章 变频器的主电路接线端子及连接方式
E R S T U V W N P1 P DB R0 T0
1. 输入电源连接
• R、S、T (L1～L3)—三相工 频电源输入，无相序之分， 二极管整流。
• R0,T0——控制电源交流输入 ，比如380V
• QF——空气断路器，总电源 开关。检修时切断较安全。
惯性，n=n0-n转差较大，会导致：
电流过大；
电机带载起动不了； 对机械负载造成冲击，
n n0
缩短寿命。
升频太慢影响工作效率。
• 降频亦不宜太快。
转子有惯性， n0下降 过快会导致n>n0，
T TL Tmax
电机进入倒发电制动状态，使直流侧Ud升高， 有可能导致过压保护。
1. 加/减速时间设定 加速时间：从起动频率fs到最高频率fmax的过渡 时间。
o
fbasefmax f1
2. 上、下限频率
根据传动系统的需要，可设定变频器输出的fH、
fL，比如：给定电压 V1=0 ~10V fbias ~ fmax
若设定fL=7Hz，fH=47Hz,
5Hz/V 2Hz 52H
fL=7Hz fHz=47Hz
则 V1L~V1H=1~9V。
当V1 1V，f = fL= 7Hz；f
• 变频器交流输入电源电压降低会导致输出电 压也降低，影响电机的负载能力。
• 自动电压调节：当网侧电压降低时，自动降低基 频 fN ，从而维持 m KU1 / f1不变，保证电动 机的负载能力不受影响。
• O-N 为正常情况下的基 本U/f 线，O-L为降压后
U1
的U/f 线，此时m减小； UN
• 矢量控制的使用 1) 不加速度反馈时，一般静态机械特性已相当完
美，适用于动态性能要求不太高的负载；带速 度反馈的矢量控制主要是提高拖动系统的动态 特性，但投资较高。
2) 矢量控制通过自动调整输出频率来改善机 械特性。若显示输出频率常会看到跳动，故 以显示“给定频率”为好。
• G9S: F29/0 不用，F29/1 采用矢量控制。 3. 自动电压调节功能（AVR）
通常变频器可采用键盘RUN、STOP启停， 也可通过外部控制端子FWD、REV等控 制，由 功能码预先设定选择两种方式之一。
G9S： F01/0 控制盘启停； F01/1 外部端子控制； HLD-CM 接通时能 将正反转端子的状态 信号自保持。
FWD REV HLD CM BX
正 停
反
滑行
BX-CM 接通时变频器
减速时间：从fmax降到0的过渡时间。 不同厂家生产的变频器，加/减速时间的定义略 有差异。
G9S：F05—设定加速时间，起动频率在F57设置。 F06—设定减速时间。 机械惯性大则应设定加/减速时间长一些。
2. 加/减速模式
* 线性模式 F73/0
f
* S形曲线 F73/1
* 指数形曲线 F73/2
若容量仍不能满足要求，可采用两个RB单元 并联于P—DB间，若开关管容量不足，用两个制 动单元并联。开关管并联，THR—CM回路串联。
5. DC电抗器的连接 为了提高pf，将一只大电抗连接于P1-P之间，
以延续二极管的导通时间。出厂时短路，拆除后接 L。L须在铁芯加气隙，以防饱和。
第六章 变频器的
将基本频率适当降低，
U
' N
调整后的U/f 线为OML。
• 设定时只需设定“有”
或“无”。G9S不具备
此功能。
O
N M
L
f
' N
fN
f1
§6.8 节能运行功能
• 异步机的效率曲线上（ P2 / P1 ），轻载时η很
低，故应避免大马拉小车。轻载降压可实现节
能轻载。U对1 应则的η近m 似，相m当ax (于P小Fe容 量P电Cu )机。(最P好N 换)小，使
载波频率高则电流波形好，但功率开关器件 开关损耗大，发热加剧，并且对其控制设备的电 磁辐射干扰加强。
通常变频器能根据现场的情况，对载波频率 进行设定调节。
§6.4 变频调速的加减速控制
•交流电机变频起动最优越,n小,Ist小，Tst大。
•升 频 不 宜 过 快 。 若 升 频 过 快 ， 而 转 子 转 速 有
3. 外接制动电阻和制动单元
• RB的选择： 制动电流IB不超过变频器额定电流的一半为宜，
即IB= Ud/RB≤IN/2 ，RB≥2 Ud/ IN ， Ud取520V PB= B Ud2/ RB， B =0.3~0.5，决定于电机容量 和制动频度。
• 制动单元：IGBT选UCEO≥1000V , ICM ≥2 Ud/RB。